JP6926071B2

JP6926071B2 - 綿実を中和する方法

Info

Publication number: JP6926071B2
Application number: JP2018515815A
Authority: JP
Inventors: ボルスト，ジョセフ，ピー．; ザック，ケネス，エル．
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2021-08-25
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: BR112018005986A2; US20180263172A1; BR112018005986B1; WO2017058765A1; EP3355671A1; CN108024496A; KR20180067563A; CN108024496B; MX2018004011A; AU2016332696A1; JP2018531010A; US11330758B2; AU2016332696B2

Description

本発明は、一般に、リント除去済み(delinted)綿実を中和する方法、及びリント除去済み綿実を中和するための組成物に関連する。

綿繰りプロセスでは、不純物及び廃棄物(例えば、いが、汚れ、茎、葉材など)を収穫された綿から除去し、綿及び綿実を生成する。綿は、繊維及び他の用途で用いられ、綿実は、栽培に有用であり、又は綿実油、綿実粕、及び外皮に処理される。しかし、栽培に用いる前に、綿実は、典型的にはリント除去プロセスでリント除去される。

リント除去プロセスは、綿繰りプロセスで分離された綿実が、典型的には、綿実の外皮に付着した、綿の残留被覆、すなわちリントを有するために必要となる。このリントは、綿実の、その後の取り扱い、加工処理、分類、及び栽培の妨げになる。従来のリント除去プロセスは、時間がかかり、高価で、綿実を損傷することさえあり得る、機械的リント除去プロセス及び火炎リント除去プロセス(flaming delinting process)を含む。従来のリント除去プロセスは、特に綿実の意図される用途が栽培である場合、化学的リント除去プロセスも含む。

典型的な化学的リント除去プロセスでは、酸を、リントを有する綿実に塗布して、外皮に付着したリントを「分解する」。従来の化学的リント除去プロセスでは、典型的には、酸、例えば、塩酸ガス(HCl)又は液体硫酸(H₂SO₄)が用いられる。

酸がリント除去プロセスで用いられる場合、綿実のpHは低下することがある、すなわち、種子の酸度が増すことがある。こうした酸度の増大により、種子の発芽率(それぞれの種子が綿植物に生長する可能性)が低下する可能性がある。したがって、リント除去済み種子は、しばしば中和され、例えば、石灰又は炭酸カルシウムで処理される。つまり、種子はそのpHを増加させるように、すなわち種子の酸度を低減するように処理される。こうした処理は、面倒であり、且つ矛盾した結果をもたらし得る粉末塗布をしばしば要する。

したがって、リント除去済み綿実を中和する方法及びリント除去済み綿実を中和するための組成物を改善する機会が残されている。

綿実をアルキルアミンで中和する方法が開示されている。方法は、pHが約3.3未満であるリント除去済み綿実を用意するステップと、アルキルアミンをリント除去済み綿実に塗布して、pHが約3.5より高い、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップとを含む。

アルキルアミンを、有効な、費用効率の高い方法でリント除去済み種子に塗布して、優れた発芽率を有する、中和されたリント除去済み綿実を生成することができる。

本開示は、綿実を中和する(すなわち、酸リント除去済み綿実を、そのpHを増加させるように/その酸度を低減するように処理する)ための組成物を提供する。組成物は、特に、綿実を中和するのに長年用いられた、従来の中和剤(例えば、炭酸カルシウム)と置き換えるのに有用である。

組成物は、アルキルアミンを含む。様々な実施形態において、組成物は、1種以上のアルキルアミンから本質的になるか、又は1種以上アルキルアミンからなる。様々な他の実施形態において、組成物は、1種以上のアルキルアミン及び水から本質的になるか、又は1種以上のアルキルアミン及び水からなる。用語「から本質的になる」は、典型的には、組成物がアルキルアミンの中和効力に影響を及ぼし得る化合物を含まないことを説明する。本発明の一実施形態において、組成物は濃縮物(コンセントレート)である。

また、本明細書で、組成物を、2種以上の異なる成分で供給することができ、これらは、使用前に共にブレンドすることができると考えられる。この例では、2種の成分は、別々に供給され、使用する直前に使用する場所でその場で共にブレンドされ、必要ならば水で希釈することができる。

組成物は、アルキルアミンを含む。本開示に関して、アルキルアミンは、1個以上の窒素原子及び1つ以上のアルキル基を含む分子であると定義される。アルキル基は、少なくとも1個の水素原子を失ったアルカン(飽和炭化水素、すなわち、炭素原子及び水素原子を含み、二重結合又は三重結合を含まない分子)である。用語アルキルは、多くの可能性のある置換を含むと広く定義される。非環状アルキルは一般式C_nH_2n+1を有する。シクロアルキルは、水素原子を環から取り除くことによってシクロアルカンから誘導され、一般式C_nH_2n-1を有する。

アルキルアミンは、脂肪族アミンと称することもできる。脂肪族アミンは、芳香族基に結合していない、1個以上の窒素原子を含む。脂肪族アミンとは対照的に、芳香族アミンは、芳香族基に結合した、1個以上の窒素原子を含む。芳香族アミンの芳香環は、その置換基に応じて、アミンのアルカリ度を低下させることができる。

好ましい一実施形態において、アルキルアミンは室温で液体である。こうした、アルキルアミンの液体実施形態を、有効な、費用効率の高い方法でリント除去済み種子に塗布して、優れた発芽率を有する、中和されたリント除去済み綿実を生成することができる。こうしたアルキルアミンの液体実施形態は、面倒であり且つ矛盾した結果をもたらし得る粉末塗布をしばしば要する、従来の中和剤とは全く対照的である。

いくつかの実施形態において、アルキルアミンはアルカノールアミンであり、すなわち、アルキルアミンはヒドロキシ官能性である。アルカノールアミンは、アルカン主鎖にヒドロキシル基(-OH)とアミノ基(-NH₂、-NHR、及び-NR₂)の両方を含む化合物である。アルカノールアミンの、いくつかの非限定的な例としては、エタノールアミン、ヘプタミノール、イソエタリン、プロパノールアミン、スフィンゴシン、メタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、N-メチルエタノールアミンが挙げられる。例えば、好ましい一実施形態において、アルキルアミンは、アルカノールアミン-トリエタノールアミン(TEOA)である。

アルキルアミンは、第一級アミン、第二級アミン、又は第三級アミンであってもよい。アルキルアミンは、1種以上の、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、及びその組み合わせを含んでもよい。本開示に関して、第一級アミンは、1個以上の窒素原子を含み、(アンモニアに存在する)3個の水素原子のうちの1個がアルキル基で置換されたアルキルアミンである。本開示に関して、第二級アミンは、1個以上の窒素原子を含み、(アンモニアに存在する)3個の水素原子のうちの2個がアルキル基で置換されたアルキルアミンである。本開示に関して、第三級アミンは、アンモニアの3個の水素原子全てがアルキル基で置換されたアミンである。

いくつかの実施形態において、アルキルアミンは第三級アミンである。第三級アミンの、いくつかの非限定的な例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン(TEA)、トリフェニルアミン、TEOA、及びポリエチレンイミン(PEI)の様々な実施形態が挙げられる。例えば、好ましい一実施形態において、アルキルアミンはTEOAである。TEOAは、第三級アミンとトリオールの両方である、粘性有機化合物である。

いくつかの実施形態において、アルキルアミンは、第一級アミン、第二級アミン、及び第三級アミンを含む。例えば、一実施形態において、アルキルアミンは、ポリエチレンイミン(PEI)などのポリアルキレンイミンである。

PEIは、当分野で理解されている様々な方法によって製造することができる。例えば、PEIは、エチレンイミンの開環重合によって製造することができる。ある実施形態において、PEIは、例えば、脂肪酸によるアミド化によって、アルキレンオキシドによるアルコキシル化によって、又はアクリル酸及び/若しくはマレイン酸によるカルボキシル化によってさらに改質することができる。

ある実施形態において、PEIは、約300〜約2,000,000g/モル、或いは約800〜約1,000,000g/モル、或いは約600,000〜約750,000g/モル、或いは約800〜約25,000g/モルの重量平均分子量(M_w)を有する。PEIは典型的には水溶性である。したがって、ある実施形態において、アルキルアミンは、PEI約20〜約99重量部、残留水を含む。他の実施形態において、粘着付与剤成分はPEI樹脂である。

ある実施形態において、PEIは、約11〜約12のpHを有する。PEIは、高い電荷密度、例えば約8〜約16meq/g TSを有することができる。

様々な他の実施形態において、PEIは、例えば、以下の単位

[式中、nは、PEIが約800〜約2,150,000g/モルの重量平均分子量を有するように、約18〜約50,000である]
を含む直鎖状ポリマーである。また、PEIは、上記の範囲内で、整数と小数(分数)の両方の、任意の値又は任意の値の範囲を有することができると考えられる。さらに他の実施形態において、PEIは以下の一般的な構造を有する。

以下の表1は、アルキルアミンの3種の例示的なPEI実施形態を示す。もちろん、PEIは水と混合されてもよい。表1に示されたアルキルアミンのPEI実施形態は、非限定的な実施形態であり、したがって、様々な物理的特性を有する、アルキルアミンの他のPEI実施形態も考えられる。

様々な実施形態において、組成物は、PEIを含み、混合物の全重量に対して、約20〜約99重量%の固体(%)を含む。いくつかの実施形態において、組成物は、混合物の全重量に対して、約20〜約60重量%の固体(%)を含む。他の実施形態において、組成物は、混合物の全重量に対して、約90〜約99重量%の固体(%)を含む。

様々な実施形態において、組成物は、PEIを含み、23℃で約200〜約200,000mPa・秒の粘度を有する。いくつかの実施形態において、組成物は、23℃で約200〜約25,000mPa・秒の粘度を有する。いくつかの実施形態において、組成物は、23℃で約5,000〜約35,000mPa・秒の粘度を有する。他の実施形態において、組成物は、23℃で約400〜約14,000mPa・秒の粘度を有する。

以下の表2は、PEIを含む、12種の例示的な組成物を示す。もちろん、PEIは水と混合されてもよい。表2に示されたPEIを含む組成物の実施形態は、非限定的な実施形態であり、したがって、様々なPEI特性及び様々な物理的特性を有する、他の組成物実施形態も考えられる。

好適なPEIは、BASF CorporationよりLUPASOL(登録商標)の商品名で市販されている。

アルキルアミン(例えば、PEI)の他に、組成物は水を含んでもよい。この水は、直前に説明された、PEIと混合される水と同じであっても、無関係であってもよい。水は様々な種類のものであってもよい。ある実施形態において、水は、脱塩されているか、及び/又は脱イオン化されている。水は、実施形態に応じて、組成物中に様々な量で存在する。水を、別個の成分として組成物に添加することもできる。組成物は、濃縮物として用意することができ、綿実を中和する場でin situ希釈することができる。

多くの実施形態において、処理は種子処理剤を含む。種子処理剤は、当分野で公知であり、一般に殺菌剤、線虫駆除剤、顔料、及び溶媒などの様々な成分の混合物である。種子処理剤の目的は、中和されたリント除去済み綿実の発芽率を改善することである。

ある実施形態において、水が組成物に含まれる場合、水は、組成物中に、組成物の100重量部に対して、少なくとも約10重量部、或いは少なくとも約20重量部、或いは少なくとも約30重量部、或いは少なくとも約40重量部、或いは少なくとも約50重量部、或いは少なくとも約60重量部、或いは少なくとも約70重量部、或いは少なくとも約80重量部、或いは少なくとも約90重量部、或いは約50〜約90重量部、或いは約60〜約80重量部の量で存在する。組成物中に存在する水の量は、上記の範囲を超えて変わることができるが、典型的には、これらの範囲内の整数値と小数(分数)値の両方である。

組成物は、1種以上の界面活性剤を含んでもよい。用いられる場合、界面活性剤は、典型的には、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、及びその組み合わせの群から選択される。

様々な実施形態において、組成物は非イオン界面活性剤を含む。本開示において好適な非イオン界面活性剤としては、アルコールアルコキシレートが挙げられる。好適なアルコールアルコキシレートとしては、直鎖状アルコールエトキシレートが挙げられる。追加のアルコールアルコキシレートとしては、アルキルフェノールエトキシレート、分枝鎖状アルコールエトキシレート、第二級アルコールエトキシレート、ヒマシ油エトキシレート、アルキルアミンエトキシレート(アルコキシル化アルキルアミンとしても公知である)、獣脂(tallow)アミンエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、ソルビタンオレエートエトキシレート(sorbital oleate ethoxylate)、末端キャップエトキシレート、又はその組み合わせが挙げられる。さらなる非イオン界面活性剤としては、アミド、例えば、脂肪アルカノールアミド、アルキルジエタノールアミド、ココナッツジエタノールアミド、ラウラミドジエタノールアミド、ココアミドジエタノールアミド、ポリエチレングリコールココアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、又はその組み合わせが挙げられる。他のさらなる非イオン界面活性剤としては、ポリアルコキシル化脂肪族塩基、ポリアルコキシル化アミド、グリコールエステル、グリセロールエステル、アミンオキシド、リン酸エステル、アルコールホスフェート、脂肪トリグリセリド、脂肪トリグリセリドエステル、アルキルエーテルホスフェート、アルキルエステル、アルキルフェノールエトキシレートリン酸エステル、アルキル多糖類、ブロックコポリマー、アルキルポリグルコシド、又はその組み合わせが挙げられる。

好適な界面活性剤は、BASF Corporationより、PLURAFAC(登録商標)、PLURONIC(登録商標)、TETRONIC(登録商標)、LUTROPUR(登録商標)、及びLUTENSOL(登録商標)の商品名で市販されている。

様々な実施形態において、組成物は両性界面活性剤を含む。本開示において好適な両性界面活性剤としては、ベタイン、イミダゾリン、及びプロピオネートが挙げられる。好適な両性界面活性剤のさらなる例としては、スルタイン、両性プロピオネート、両性ジプロピオネート、アミノプロピオネート、アミノジプロピオネート、両性アセテート、両性ジアセテート、及び両性ヒドロキシプロピルスルホネートが挙げられる。ある実施形態において、両性界面活性剤は、プロピオネート又は両性ジアセテートの少なくとも一方である。好適な両性界面活性剤の、さらなる具体的な例としては、N-アシルアミノ酸、例えば、N-アルキルアミノアセテート及びココ両性ニ酢酸ニナトリウム、並びにアミンオキシド、例えばステアラミンオキシドが挙げられる。一実施形態において、両性界面活性剤は、ココ両性ニ酢酸ニナトリウムを含む。

ある実施形態において、両性界面活性剤は、式RCH₂NHCH₂CH₂COOM又はRCH₂N(CH₂CH₂COOM)₂によって表され、式中、Mは、塩生成カチオン(例えば、Na又はH)であり、Rは、長鎖脂肪酸RCOOH、例えばC₇〜C₃₅脂肪酸又はC₇〜C₁₈脂肪酸の炭化水素部分である。こうした両性界面活性剤としては、N-ココ-β-アミノプロピオン酸ナトリウム、N-ココ-βアミノプロピオン酸、N-ラウリル、ミリスチル-β-アミノプロピオン酸、N-獣脂-β-イミノプロピオン酸ニナトリウム、N-ラウリル-β-イミノプロピオン酸ニナトリウム(ラウリミノジプロピオン酸ナトリウムとしても公知である)、及びN-ラウリル-β-イミノプロピオン酸の部分ナトリウム塩が挙げられる。一実施形態において、両性界面活性剤は、ラウリミノジプロピオン酸ナトリウムを含む。好適な両性界面活性剤は、BASF Corporationより、DERIPHAT(登録商標)、MAFO(登録商標)、及びDEHYTON(登録商標)の商品名で市販されている。

組成物はまた、1種以上の腐食抑制剤を含んでもよい。腐食抑制剤は、一般的には、組成物に添加される場合、組成物にさらされた金属の腐食速度を低減する物質として定義することができる。この目的で、腐食抑制剤は、中和プロセスに用いられる装置の表面の腐食を抑制するのに有用である。

一実施形態において、組成物は、腐食抑制剤と界面活性剤の両方として作用する両性界面活性剤を含む。好適な腐食抑制剤は、BASF Corporationより、KORANTIN(登録商標)、GOLPANOL(登録商標)、及びLUGALVAN(登録商標)の商品名で市販されている。

組成物は、1種以上の消泡剤も含んでもよい。好適な消泡剤の例としては、シリコーン系消泡剤及び非イオンブロックコポリマーが挙げられる。好適な消泡剤は、Midland、MIのDow Corning Corporationより、商品名ANTIFOAM(登録商標)及びFOAM BAN(登録商標)で市販されている。

ある実施形態において、組成物は、1種以上の添加剤をさらに含む。様々な種類の添加剤を用いることができる。好適な添加剤の例としては、酸化防止剤、キレート剤、着色剤、分散剤、安定剤、粘度調整剤、及びその組み合わせが挙げられる。用いられる場合、添加剤(1種又は複数種)は様々な量で用いることができる。

組成物は、典型的には、約6〜約12、或いは約7〜約12、或いは約7〜約11のpHを有する。組成物のpHは、組成物を生成するのに用いられる成分の種類及び量によって左右される。例えば、組成物を水で希釈する場合、pHは一般に低下することになる。

本開示はまた、綿実をアルキルアミンで中和する方法も提供する。方法は、pHが約3.3未満であるリント除去済み綿実を用意するステップと、アルキルアミンをリント除去済み綿実に塗布して、pHが約3.5より高い、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップとを含む。

前述されたように、リント除去済み綿実は、典型的には、酸リント除去プロセスによってリント除去される。したがって、リント除去済み綿実は酸性である。リント除去済み綿実は、中和する前に、典型的には、約3.3未満、或いは約3.2未満、或いは約3.1未満、或いは約3.0未満、或いは約2.9未満、或いは約2.8未満、或いは約2.7未満、或いは約2.6未満、或いは約2.5未満のpHを有する。

方法のステップは、連続的なプロセスの一部として、又はリント除去プロセスの一部として、インライン(in-line)で実施することができる。或いは、ステップは、各ステップの間に様々な時間で、一度に1ステップを別々に実施することができる。典型的には、方法のステップは、インラインで実施される。方法のステップは、複数の、容器、コンベアなどにより/それらの中で(with/in)、実施することができる。或いは、全ての方法は、1個の容器内で実施することができる。

一実施形態において、アルキルアミン(上記の通り)を、前述した組成物の一部としてリント除去済み綿実の表面に塗布する。その方法は、特に、綿実を中和するのに長年用いられた、従来の中和剤(例えば、炭酸カルシウム)と置き換えるのに有用である。

アルキルアミン(又はいくつかの実施形態では、組成物)は、様々な方法によって、例えば、アルキルアミンを表面に塗布すること(例えば、リント除去済み綿実をアルキルアミンに浸漬(dip)することによって)、アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に噴霧することなどによって、リント除去済み綿実の表面に塗布することができる。当分野で理解されている様々な塗布装置、例えば、噴霧装置、浸漬槽などを用いることができる。好ましい一実施形態において、アルキルアミンは、リント除去済み綿実に噴霧される。さらに他の好ましい実施形態において、リント除去済み綿実を、アルキルアミンに浸漬(soak)することができる。もちろん、一実施形態において、アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に塗布するステップは、アルキルアミン、界面活性剤、及び水を含む上記組成物をリント除去済み綿実の表面に塗布するステップとしてさらに定義される。

さらに、アルキルアミン(又はいくつかの実施形態では、組成物)は、リント除去済み綿実の表面に1つのステップで、又は複数のサブステップで塗布することができると理解されたい。例えば、アルキルアミン(又はいくつかの実施形態では、組成物)をリント除去済み綿実の表面に噴霧することによって塗布する場合、アルキルアミンをリント除去済み綿実に初めに噴霧し、次いで、例えば、熟成、加熱などの様々な中間ステップを同様に考慮して、アルキルアミンを再度噴霧することができる。他の例として、リント除去済み綿実とアルキルアミンとを浸漬/混合槽で混合することによって、アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に初めに塗布し、次いでアルキルアミンをリント除去済み綿実に噴霧することによって再度塗布することができる。逆の場合も同様である。

いくつかの実施形態において、アルキルアミンは、リント除去済み綿実の表面に、リント除去済み綿実100重量部に対して、約0.01〜約5重量部、或いは約0.01〜約2重量部、或いは約0.1〜約2重量部、或いは約0.1〜約1重量部、或いは約0.1〜約0.9重量部、或いは約0.2〜約0.9重量部の活性分量で塗布される。明らかに、塗布される量は、塗布されるアルキルアミンの濃度に応じて、上記の範囲を超えて変わることができる。

いくつかの実施形態において、アルキルアミンは、リント除去済み綿実の表面に、リント除去済み綿実100重量部に対して、約1重量部以下(約1重量部又はそれ未満)、或いは約0.9重量部以下(約0.9重量部又はそれ未満)、或いは約0.5重量部以下(約0.5重量部又はそれ未満)の量で塗布される。

或いは、アルキルアミン(又はいくつかの実施形態では、組成物)は、リント除去済み綿実の表面に、リント除去済み綿実の表面のpHを、pH約3.5〜約7、或いはpH約4〜約6、或いはpH約4.5〜約5.5、或いはpH約5に調整するために十分な量で塗布される。

本方法はまた、アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌して、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップを含むことができる。撹拌するステップは、アルキルアミンを塗布するステップと同時に、及び/又はアルキルアミンを塗布するステップに続いて実施される。撹拌は、様々な方法で、例えば、アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を吹き出した空気にさらすこと、アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を回転及び/又は振動容器でタンブルすること、などによって、成し遂げることができる。当分野で理解される様々な塗布装置を用いて、アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌することができる。好ましい一実施形態において、アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を、バッフル付きドラムなどの回転容器内で混合する。

上記方法の様々な実施形態は、炭酸カルシウムの使用を含まない。つまり、組成物及び全ての方法ステップは、リント除去済み綿実を中和するために炭酸カルシウムを用いない。

本方法の様々な実施形態は、綿実をアルカンスルホン酸、例えばメタンスルホン酸(MSA)でリント除去するステップを含む。もちろん、綿実をリント除去するステップはリント除去済み綿実を生成し、したがって、当該ステップは、アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に塗布するステップ及びアルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌して、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップの前に実施される。

アルカンスルホン酸は、短鎖アルカンスルホン酸、例えば、約1〜約4個の炭素原子を含むもの(例えば、プロピル部分、エチル部分、又はメチル部分を含むもの)であってもよい。一実施形態において、アルカンスルホン酸はパラ-トルエンスルホン酸である。他の実施形態において、アルカンスルホン酸は、イセチオン酸又は2-ヒドロキシエタンスルホン酸である。好ましい一実施形態において、アルカンスルホン酸はMSAである。

本開示において、好適なアルカンスルホン酸の非限定的な例は、Florham Park、NJのBASF CorporationよりLUTROPUR(登録商標)、例えばLUTROPUR(登録商標)MSA及びLUTROPUR(登録商標)MSA100の商品名で市販されている。ある実施形態において、MSAは、塩素酸化法よりはむしろ空気酸化法によって生成されるものである。したがって、MSAは、より少ない金属含量、例えば1mg/kg未満を有し、一般に腐食性である塩素化合物をほとんど含まないか全く含まない。好適なアルカンスルホン酸の他の非限定的な例は、Eiermannらの米国特許第6,531,629号、及びRichardsの米国特許出願公開第2008/0161591号に記載されており、その開示は、本発明の一般の範囲と相反しない程度に、参照によってその全体が本明細書に援用されている。

好ましい一実施形態において、アルカンスルホン酸はMSAを含む。MSAは、完全に非酸化で、且つ熱安定性であると考えられる、強い有機酸である。さらに、MSAは、低い蒸気圧を有し、無臭であり、生分解性である。したがって、MSAは、特に、硫酸、硝酸、及び塩酸などの、当分野で公知の強酸と比較して、扱いやすく、環境に優しい。

例えば、アルカンスルホン酸で、綿実をリント除去するステップは、典型的には、約3.5未満、或いは約3.3未満、或いは約3.1未満のpHを有するリント除去済み綿実をもたらす。アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に塗布するステップ及びアルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌して、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップは、典型的には、約3.5より高い、或いは約4.5より高い、或いは約3〜約7、或いは約3.5〜約6、或いは約4〜約6、或いは約4.5〜約5.5、或いは約5の最終pHを有する、中和されたリント除去済み綿実をもたらす。

pHを調べるために、水溶液を、リント除去済み綿実50gを添加して脱イオン水100mLと混合することにより生成し、水溶液のpHを当分野で公知のpH試験手順に従って測定する。つまり、pHは、重量(g、綿実)対容量(mL、水)比が1対2である、リント除去済み綿実脱イオン水混合物から得られる。

さらに、本方法は、典型的には、暖かい温度及び低温で、優れた発芽率を有する、中和されたリント除去済み綿実をもたらす。

「低温発芽試験」で種子の発芽率を調べるために、ペトリ皿にGE181種子試験用濾紙(Seed Testing Paper)1枚を並べ、15個のリント除去済み綿実を濾紙上に置き、他の濾紙1枚をリント除去済み綿実の上に置き(「種子サンドイッチ」を形成する)、種子サンドイッチを沸騰させた水道水6グラムで湿らせる。次いで、ペトリ皿及びその内容物を18.3℃(65^oF)で7日間インキュベートする。7日後、種子は、胚軸及び根の発達によって発芽及び生存能力について調べられる。胚軸及び根の発達が生じる場合、種子は、発芽したと考えられる。低温発芽試験によって調べる場合、本方法は、典型的には、18.3℃(65^oF)で、発芽率が、約65%より高い、或いは約75%より高い、或いは約85%より高い、中和されたリント除去済み綿実をもたらす。

「温暖発芽試験」で種子の発芽率を調べるために、ペトリ皿にGE181種子試験用濾紙1枚を並べ、15個のリント除去済み綿実を濾紙上に置き、他の濾紙1枚をリント除去済み綿実の上に置き(「種子サンドイッチ」を形成する)、種子サンドイッチを沸騰させた水道水6グラムで湿らせる。次いで、ペトリ皿及びその内容物を29.4℃(85^oF)で2日間インキュベートする。2日(48時間)後及び3日(72時間)後、種子は、胚軸及び根の発達によって発芽及び生存能力について調べられる。胚軸及び根の発達が生じる場合、種子は、発芽したと考えられる。温暖発芽試験によって調べる場合、本方法は、典型的には、29.4℃(85^oF)で、発芽率が、約65%より高い、或いは約75%より高い、或いは約85%より高い、中和されたリント除去済み綿実をもたらす。

本開示の組成物及び方法を説明している、以下の実施例は、本開示を説明しようというものであり、限定するものではない。

実施例1〜4は、実験室規模の中和実験である。実施例1〜4で用いられたリント除去済み綿実は、Karnataka J. Agric. Sci. 22(4) (896〜897)2009で開示された試験方法に基づいて、MSAでリント除去される(リント付き種子1kgあたりMSA100mL)。

実施例1〜4は、本出願の方法に従って生成される。以下の表3によれば、実施例1〜4の組成物は、中和剤及び種子処理剤をブレンドすることによって生成される。本出願の方法によれば、実施例1〜4の組成物を、リント除去済み種子と混合し、室温で5分間、手で撹拌して、中和されたリント除去済み綿実を生成する。同様に、比較例1の組成物は、炭酸カルシウム及び種子処理剤をブレンドすることによって生成される。比較例1の組成物を、リント除去済み種子と混合し、室温で5分間、手で撹拌して、中和されたリント除去済み綿実を生成する。実施例1〜4及び比較例1の、組成物及び量を以下の表3に示す。さらに、保存安定性(Turbiscan LAB AGSによって試験された)、中和効力(すなわち、中和された種子のpH)、及び発芽率もまた、以下の表3に示す。

Turbiscan測定は、Turbiscan LAB AGSで実施された。表3を参照すると、Turbiscan測定によれば、アルキルアミンによって、リント除去済み種子を処理するのに用いられる種子処理剤が安定化されて(例えば、相分離及び沈殿を減らす)、種子の発芽率が改善される。与えられた安定性により、均一な湿潤が容易になり、そのため中和効力を促進し、中和された種子の発芽率を改善すると考えられる。Turbiscan測定によれば、実施例1、実施例3、及び実施例4の組成物(種子処理剤及びアルキルアミンを含む)が、種子処理剤対照(単独)又は比較例1の組成物(種子処理剤と炭酸カルシウムの両方を含む)よりも、より長い期間安定である。

pHを調べるために、水溶液を、リント除去済み綿実50gを添加して脱イオン水100mLと混合することにより生成し、水溶液のpHを当分野で公知のpH試験手順に従って測定する。つまり、pHは、重量(g、綿実)対容量(mL、水)比が1対2である、リント除去済み綿実脱イオン水混合物から得られる。実施例1〜4の中和された種子のpHは、比較例1の中和された種子のpHと同じか、又は比較例1の中和された種子のpHよりも高い。

「低温発芽試験」で種子の発芽率を調べるために、ペトリ皿にGE181種子試験用濾紙1枚を並べ、15個のリント除去済み綿実を濾紙上に置き、他の濾紙1枚をリント除去済み綿実の上に置き(「種子サンドイッチ」を形成する)、種子サンドイッチを沸騰させた水道水6グラムで湿らせる。次いで、ペトリ皿及びその内容物を18.3℃(65^oF)で7日間インキュベートする。7日後、種子は、胚軸及び根の発達によって発芽及び生存能力について調べられる。胚軸及び根の発達が生じる場合、種子は、発芽したと考えられる。低温発芽試験によって調べる場合、本方法は、典型的には、18.3℃(65^oF)で、発芽率が、約65%より高い、或いは約75%より高い、或いは約85%より高い、中和されたリント除去済み綿実をもたらす。一般に、発芽率がより高いほど、より良い。実施例1〜4の中和された種子の発芽率は、比較例1の発芽率よりも有意に高い。アルキルアミンとしてPEIを用いる実施例1〜3の発芽率は優れており、全て80%を超えている。示された発芽率の結果により、本方法が時間と共により高い発芽率及び/又はより高い種子生存能力をもたらすことが示唆される。

添付の特許請求の範囲は、詳細な説明に記載された、任意の特定の化合物、組成物、又は方法を表すのに限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる、特定の実施形態の間で変わることができることを理解されたい。様々な実施形態の、特定の特徴又は態様を説明するために本明細書で依拠された、任意のマーカッシュ群について、全ての他のマーカッシュメンバーから独立した、それぞれのマーカッシュ群の各メンバーから、異なる結果、特殊な結果、及び/又は予期しない結果を得ることがあると理解されたい。マーカッシュ群の各メンバーは、個別に、及び/又は組み合わせて依存してもよく、添付の特許請求の範囲の範囲内の、特定の実施形態を十分に支持(サポート)する。

本開示の各種実施形態を記載する際に依拠される任意の範囲及びサブ範囲は、独立して及び集団的に添付の特許請求の範囲の範囲内に入り、こうした値が本明細書において明確に書かれていなくともその整数及び/又は小数(分数)の値を含む全ての範囲を記載及び企図すると理解されることも理解されるべきである。当業者は、列挙された範囲及びサブ範囲が、本開示の各種実施形態を十分に記載及び可能にすること、並びにこうした範囲及びサブ範囲が、関連する半分、3分の1、4分の1、5分の1などにさらに詳述することができることを容易に認識する。単に1つの例として、「0.1から0.9の」範囲は、下部3分の1、即ち0.1から0.3、中央3分の1、即ち0.4から0.6、及び上部3分の1、即ち0.7から0.9にさらに詳述することができ、これらは個々に及び集団的に添付の特許請求の範囲の範囲内であり、個々に及び/又は集団的に依拠することができ、添付の特許請求の範囲の範囲内における特定の実施形態のための適切なサポートを提供する。加えて、例えば「少なくとも」、「超(より高い)」、「未満」、「以下」などの範囲を定義又は修飾する言語に関して、こうした言語は、サブ範囲及び/又は上限若しくは下限を含むことが理解されるべきである。別の例として、「少なくとも10」の範囲は、少なくとも10から35のサブ範囲、少なくとも10から25のサブ範囲、25から35のサブ範囲などを本質的に含み、各サブ範囲は、個々に及び/又は集団的に依拠することができ、添付の特許請求の範囲の範囲内における特定の実施形態のための適切なサポートを提供する。最終的に、開示範囲内における個々の数は、依拠することができ、添付の特許請求の範囲の範囲内における特定の実施形態のための適切なサポートを提供する。例えば、「1から9の」範囲には、様々な個々の整数、例えば3、並びに小数点(又は小数)、例えば4.1を含む個々の数が含まれ、これらは依拠することができ、添付の特許請求の範囲の範囲内における特定の実施形態のための適切なサポートを提供する。

本開示は、例示的な方法で本明細書において説明されており、用いられた用語は、本質的に、限定的な文言ではなく説明的な文言であることを意図することを理解されたい。本開示の、多くの改変及び変更は、上記の教示を鑑みて可能である。本開示は、添付の特許請求の範囲の範囲内に詳細に記載されたもの以外で実施することができる。
いくつかの実施形態を以下に示す。
項１
綿実を中和する方法であって、
pHが約3.3未満であるリント除去済み綿実を用意するステップと、
アルキルアミンをリント除去済み綿実に塗布して、pHが約3.5より高い、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップと
を含む、方法。
項２
アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌するステップをさらに含む、項1に記載の方法。
項３
アルキルアミンが室温で液体である、項1又は2に記載の方法。
項４
アルキルアミンを塗布するステップが、アルキルアミンをリント除去済み綿実100重量部に対して約0.01〜約2重量部の量で塗布するステップであるとさらに定義される、項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
項５
アルキルアミンがヒドロキシ官能性である、項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
項６
アルキルアミンが第三級アミンである、項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
項７
アルキルアミンがトリエタノールアミン(TEOA)である、項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
項８
アルキルアミンが、第一級アミン、第二級アミン、及び第三級アミンを含む、項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
項９
アルキルアミンがポリアルキレンイミンである、項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
項１０
アルキルアミンが、約300〜約2,000,000(g/モル)の重量平均分子量(Mw)を有するポリエチレンイミン(PEI)である、項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
項１１
PEIが、脂肪酸によるアミド化、アルキレンオキシドによるアルコキシル化によって、並びに/又はアクリル酸及び/若しくはマレイン酸によるカルボキシル化によってさらに改質される、項9に記載の方法。
項１２
塗布するステップが、アルキルアミン、水、及び種子処理剤を含む中和組成物をリント除去済み綿実に塗布するステップであるとさらに定義される、項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
項１３
リント除去済み綿実が、アルカンスルホン酸でリント除去された綿実であるとさらに定義される、項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
項１４
アルカンスルホン酸がメタンスルホン酸(MSA)である、項13に記載の方法。
項１５
アルキルアミンをリント除去済み綿実に塗布するステップが、アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に噴霧塗布するステップであるとさらに定義される、項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
項１６
アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌するステップが、リント除去済み綿実及びアルキルアミンを回転容器内で混合するステップであるとさらに定義される、項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
項１７
塗布するステップ及び撹拌するステップが同時に実施される、項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
項１８
リント除去済み綿実が、約3.0未満の初期pHを有する、項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
項１９
中和された綿実が、約4〜約6の最終pHを有する、項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
項２０
リント除去済み綿実が、18.3℃(65 ^o F)で7日間インキュベートされる場合、約65%より高い発芽率を有する、項1〜19のいずれか一項に記載の方法。

Claims

綿実を中和する方法であって、
pHが3.3未満であるリント除去済み綿実を用意するステップと、
アルキルアミンをリント除去済み綿実に塗布して、pHが3.5より高い、中和されたリント除去済み綿実を生成するステップと
を含む、方法。
アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
アルキルアミンが塗布されたリント除去済み綿実を撹拌するステップが、リント除去済み綿実及びアルキルアミンを回転容器内で混合するステップであるとさらに定義される、請求項2に記載の方法。
塗布するステップ及び撹拌するステップが同時に実施される、請求項2又は3に記載の方法。
アルキルアミンが室温で液体である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンを塗布するステップが、アルキルアミンをリント除去済み綿実100重量部に対して0.01〜2重量部の量で塗布するステップであるとさらに定義される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンがヒドロキシ官能性である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンが第三級アミンである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンがトリエタノールアミン(TEOA)である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンが、第一級アミン、第二級アミン、及び第三級アミンを含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンがポリアルキレンイミンである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
アルキルアミンが、300〜2,000,000(g/モル)の重量平均分子量(Mw)を有するポリエチレンイミン(PEI)である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
PEIが、脂肪酸によるアミド化、アルキレンオキシドによるアルコキシル化によって、並びに/又はアクリル酸及び/若しくはマレイン酸によるカルボキシル化によってさらに改質される、請求項12に記載の方法。
塗布するステップが、アルキルアミン、水、及び種子処理剤を含む中和組成物をリント除去済み綿実に塗布するステップであるとさらに定義される、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
リント除去済み綿実が、アルカンスルホン酸でリント除去された綿実であるとさらに定義される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
アルカンスルホン酸がメタンスルホン酸(MSA)である、請求項15に記載の方法。
アルキルアミンをリント除去済み綿実に塗布するステップが、アルキルアミンをリント除去済み綿実の表面に噴霧塗布するステップであるとさらに定義される、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
リント除去済み綿実が、3.0未満の初期pHを有する、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
中和された綿実が、4〜6の最終pHを有する、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
中和されたリント除去済み綿実が、18.3℃(65^oF)で7日間インキュベートされる場合、65%より高い発芽率を有する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。